莫言青
【摘 要】 基于傳統(tǒng)串油工藝無法高效去除新建造船舶滑油管路中的焊渣、鐵銹等渣滓,從液壓及滑油管路設(shè)計、管路焊接施工及串油方法等3個方面優(yōu)化傳統(tǒng)串油工藝,具體措施為:從管路設(shè)計上避免管段打磨不到或串油不到的節(jié)點;從焊機(jī)工藝上改進(jìn),避免或減少焊接時在管路內(nèi)壁產(chǎn)生焊渣;從串油工藝上進(jìn)行優(yōu)化,加速串洗油中的渣滓快速分離;管路無焊接連接方式的運(yùn)用。通過以上措施,串油效率得到極大提高。實踐證明,此綜合方案是一種容易做到且有效提高串油速度及提高管路質(zhì)量的方案。
【關(guān)鍵詞】 串油;管路;無焊接技術(shù)
0 引 言
船舶在海上航行的工作環(huán)境惡劣,溫度變化大,空氣濕度、鹽分高,造成其設(shè)備振動強(qiáng),縱向、橫向傾斜大;加之機(jī)艙空間小且通風(fēng)不良,設(shè)備易受臺風(fēng)或潮流等諸多因素的影響,出現(xiàn)故障的幾率比陸上設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率更大。由于船舶行駛在大海中,一旦出現(xiàn)故障無法航行,將會造成嚴(yán)重的損失(如船上補(bǔ)給耗盡、無法避開臺風(fēng)等);因此,對安裝在船上的設(shè)備要求比陸上設(shè)備要求高。
管路在船舶系統(tǒng)中起到尤為重要的作用。若在液壓及滑油管路中存在固體顆粒,設(shè)備將會加速磨損,進(jìn)而導(dǎo)致部分功能失靈而出現(xiàn)故障。在設(shè)備使用前,串油精度必須達(dá)到設(shè)備廠商的要求值,一般為NAS 9級精度。液壓及滑油管路串油是船廠必不可少的重要工作項目之一。
在船舶建造的后期階段,每個船廠的生產(chǎn)進(jìn)度都極為緊張。通常一個系統(tǒng)的串油時間在10天左右,為了縮短船舶的建造周期,在保證串油質(zhì)量的前提下,如何縮短串油時間尤為重要。
1 傳統(tǒng)串油工藝
1.1 串油前的各項工作保證
(1)在管件拼裝焊接后,應(yīng)清理管道口的焊渣、鐵屑、毛刺等。
(2)在上述工作完成后,鋼管必須作化學(xué)酸洗處理,化學(xué)清洗要求按照《鋼管、銅管、鋁管的化學(xué)清洗(CB/T 3760―1996)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
(3)串油油箱、過濾器等必須徹底做好清潔,并經(jīng)檢查合格(肉眼看表面不應(yīng)有可見的污物顆粒)后,油箱才能注入液壓油。
(4)制造商提供的動力泵站油箱、過濾器等必須由供應(yīng)商檢查確認(rèn)合格后方能使用。
(5)串油用泵的工作壓力及排量應(yīng)與系統(tǒng)的工作壓力基本接近,并滿足流速的要求。
(6)串油過濾器的濾芯為400目,考慮到濾芯為易損件(容易破裂),在濾芯外包兩層400目的過濾尼龍布,效果較好。
(7)串油用的液壓油質(zhì)量指標(biāo)必須達(dá)到《L-AN 全損耗系統(tǒng)用油(GB 443―1989)》標(biāo)準(zhǔn),即殘?zhí)肌⑺嶂?、水分、腐蝕、灰分等都應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的要求范圍內(nèi)。
(8)串油用的液壓油可選用國產(chǎn)抗磨、抗氧防銹液壓油,牌號為N 68。
(9)串油過程是一項十分嚴(yán)格且高要求的工作,必須由專人監(jiān)督把關(guān),做好充分的準(zhǔn)備工作。
(10)在管系投油過程中,應(yīng)采用臨時接管,將設(shè)備與投油管系隔開,并連接清洗過濾器。
(11)根據(jù)管系情況,加工投油用接頭及臨時連接用管接件若干。
(12)液壓油的閃點較低,容易著火,應(yīng)注意防火安全,避免明火及電焊施工接近。
1.2 串油過程注意事項及要求
(1)輸油泵為串油動力油箱時,其本身及橡膠管內(nèi)壁必須徹底清潔,以免將雜質(zhì)送入串油箱內(nèi)。
(2)被串油的管道應(yīng)連接成回路,依次為大管接小管、小管的終端連接到回油過濾器,這樣才能保證串油管道壓力,避免壓力損失。
(3)在串油之前先調(diào)整好溢流閥(本系統(tǒng)也作安全閥)的開啟壓力,一般為油泵標(biāo)定壓力的90%。為確保油泵的安全工況,調(diào)整辦法如下:①啟動電機(jī)油泵;②將溢流閥調(diào)??;③將壓力出口閥門關(guān)緊;④慢慢向右旋動調(diào)節(jié)手柄至溢流閥泄油,觀察指示壓力表,壓力達(dá)到設(shè)定壓力即可;⑤將出口壓力閥打開,即可串油。
(4)在清洗時,用木手錘間斷地敲擊管道,尤其是切割或焊接過的管路部位應(yīng)增加敲擊次數(shù)。清洗的油溫一般為45~60℃。
(5)在串油過程中,應(yīng)定時清洗及更換回油過濾器的尼龍布,以免過濾器堵塞。
(6)濾網(wǎng)可用干凈的柴油進(jìn)行沖洗,沖洗至肉眼觀察不到顆粒物再進(jìn)行使用。
(7)串油清洗質(zhì)量的評定可采用肉眼觀察法:在管路內(nèi)連續(xù)串油30~120 min后,檢查濾網(wǎng),以后每隔120 min檢查1次;如連續(xù)3次濾網(wǎng)的清潔度相似(無污物顆粒),即可認(rèn)為串油合格。
(8)配合供應(yīng)商測量管道液壓油潔凈污染極限值,串油需滿足設(shè)備資料及供應(yīng)商對串油精度的要求。若系統(tǒng)及供應(yīng)商無要求,以達(dá)到≤9級為合格。
2 傳統(tǒng)串油工藝的優(yōu)化
2.1 液壓及滑油管路設(shè)計優(yōu)化
(1)滑油管路盡量使用彎管機(jī)彎制,減少焊接接頭。
(2)若無法避免而必須使用焊接彎頭,每根管使用彎頭的數(shù)量不能超過1個。應(yīng)保證在管路焊接完成后,焊縫能夠進(jìn)行打磨;若焊縫打磨不到,管路內(nèi)壁的焊渣在串油時就不易被沖洗掉(見圖1和圖2)。
圖1 焊縫可打磨 圖2 焊縫打磨不到
(3)彎頭盡量選用1.5D(長半徑彎頭的曲率半徑等于1.5倍的管子外徑,即R=1.5D)大彎曲半徑彎頭;若選用1.0D小彎曲半徑彎頭,將增加系統(tǒng)阻力。一般滑油、液壓油的黏度較大,流動時與管壁產(chǎn)生的阻力較大,過多的小彎曲半徑彎頭會影響串油的速度。
(4)管路中不能使用普通套管連接。普通套管在連接時,套管內(nèi)部的其中一段管無法與套管焊接,因套管與系統(tǒng)管之間存在1~3 mm的間隙。在串油時,固體顆粒將會進(jìn)入套管與系統(tǒng)管之間的間隙而導(dǎo)致管路無法串洗干凈。
(5)滑油泵、滑油分油機(jī)及滑油柜的布置應(yīng)盡量靠近設(shè)備,以保證滑油管路的長度盡量短。
(6)法蘭墊片必須選用耐油型墊片,并且能夠承受80℃溫度,厚度約為3 mm,有足夠的回彈性,不易老化,不與滑油及滑油添加劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。足夠的回彈性可以保證管路在振動時不會出現(xiàn)間隙及漏油現(xiàn)象??蛇x用質(zhì)量好的耐油橡膠墊片或無石棉墊片。
(7)隨著無焊接技術(shù)的發(fā)展,無焊卡套連接技術(shù)已逐漸地在液壓及滑油管路中使用。
2.2 液壓及滑油管路焊接施工
(1)在管子下料后、對焊連接方式的管路焊接前,必須嚴(yán)格按照管子材料及壁厚規(guī)格的不同,開標(biāo)準(zhǔn)的坡口。坡口開的好壞影響焊接的質(zhì)量。
(2)在管路對焊或與法蘭焊接時,應(yīng)采用氬弧焊打底、二氧化碳鋪面的方式。氬弧焊焊接主要產(chǎn)生熔融狀態(tài)下的鋼水,在冷卻后產(chǎn)生的焊渣很少;而二氧化碳焊接將產(chǎn)生很多焊渣。采用氬弧焊打底焊接,大量減少了管內(nèi)表面焊渣,保證管路內(nèi)表面的焊接質(zhì)量。
(3)在管子焊接打磨除銹后,應(yīng)及時進(jìn)行酸洗處理,經(jīng)酸洗后的管子內(nèi)表面需及時涂抹防銹油,管子兩端用封蓋封住,在裝船前儲存在干燥車間,以防止管子再次生銹而增加串油時間。
2.3 液壓及滑油管路串油方法優(yōu)化
(1)先選用粗油濾器串油,將管路中存在的大顆粒渣滓去除,再用精油濾器進(jìn)行串油。
(2)采用脈沖振動串洗。通過脈沖沖洗泵使管路產(chǎn)生振動,黏附在管子上的焊渣及鐵銹加速脫落。焊渣和鐵銹顆粒脫落進(jìn)入沖洗油中,并由沖洗油帶到濾網(wǎng),由此更快地清除管路中的焊渣和鐵銹顆粒。
(3)分油機(jī)同時參與串油。在確保串油過程不會對分油機(jī)有損壞的情況下,可啟動分油機(jī)來分離串洗油中的渣滓,更快地將管路中的渣滓進(jìn)行分離,加快串油速度。
(4)在濾器中加入磁鐵。串洗油中的主要渣滓為焊渣和鐵銹,沖洗油中的含鐵微粒在經(jīng)過濾器時會迅速地被磁鐵吸住,定期清除吸附在磁鐵上的金屬微粒,可達(dá)到加快串油速度的功效。
(5)利用化學(xué)藥劑串洗。管路內(nèi)表面的焊渣、鐵銹、黏附物等與化學(xué)劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)溶解,可加快串油速度。需要注意的是,化學(xué)劑不能與法蘭墊片及管系附件材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
(6)可定期改變串油方向,這樣可使管路中部分位置的渣滓更易脫落。
(7)當(dāng)環(huán)境溫度較低時,在串油初期采用加熱裝置,將串洗油的溫度加熱到50~60℃,可更快地達(dá)到最佳串洗效果。
(8)設(shè)置并聯(lián)形式的濾器,濾器互為備用。當(dāng)清洗一個濾器濾網(wǎng)上的顆粒及微粒時,轉(zhuǎn)換另一個濾器工作,保證串油工作持續(xù)進(jìn)行,以節(jié)省更換清洗濾網(wǎng)的時間(見圖3)。
3 結(jié) 語
對于同一個系統(tǒng)來說,傳統(tǒng)串油時間需要10天才能達(dá)到NAS 9級潔凈度,而將傳統(tǒng)串油工藝進(jìn)行優(yōu)化后,只需3天就能達(dá)到,極大地縮短了串油周期,對縮短整個造船周期起到了一定的作用。